Bildnachweis: ESA
Mithilfe eines globalen Netzwerks von Radioteleskopen haben Wissenschaftler die Geschwindigkeit der Winde gemessen, denen Huygens beim Abstieg durch die Atmosphäre von Titan ausgesetzt ist.
Diese Messung konnte aufgrund eines Konfigurationsproblems mit einem der Empfänger von Cassini nicht aus dem Weltraum durchgeführt werden. Die Winde sind in der Nähe der Oberfläche schwach und nehmen mit der Höhe bis zu etwa 60 km langsam zu. Dort, wo erhebliche vertikale Windscherung auftreten kann, werden sie viel rauer.
Vorläufige Schätzungen der Windschwankungen mit der Höhe auf Titan wurden aus Messungen der Frequenz von Funksignalen von Huygens erhalten, die während des Abstiegs der Sonde am 14. Januar 2005 aufgezeichnet wurden. Diese? Doppler? Messungen, die von einem globalen Netzwerk von Radioteleskopen erhalten wurden, spiegeln die relative Geschwindigkeit zwischen dem Sender auf Huygens und dem Empfänger auf der Erde wider.
Winde in der Atmosphäre beeinflussten die horizontale Geschwindigkeit des Abstiegs der Sonde und erzeugten eine Änderung der Frequenz des auf der Erde empfangenen Signals. Dieses Phänomen ähnelt der häufig gehörten Änderung der Tonhöhe einer Sirene in einem schnell fahrenden Polizeiauto.
An der Spitze der Liste der großen Funkantennen, die an dem Programm beteiligt waren, standen das NRAO Robert C. Byrd Green Bank Teleskop (GBT) in West Virginia, USA, und das CSIRO Parkes Radioteleskop in Australien. Spezielle Instrumente zur Erkennung schwacher Signale wurden verwendet, um den "Träger" zu messen. Frequenz des Huygens-Funksignals während dieser einmaligen Gelegenheit.
Die erste Erkennung erfolgt mit den? Radio Science Receivers? Die Leihgabe des Deep Space Network der NASA lieferte den ersten eindeutigen Beweis dafür, dass Huygens die Eintrittsphase überstanden und mit der Funkübertragung an Cassini begonnen hatte.
Die sehr erfolgreiche Signalerkennung auf der Erde bot eine überraschende Wende für das Cassini-Huygens-Doppler-Windexperiment (DWE), dessen Daten aufgrund eines Befehlsfehlers, der für die ordnungsgemäße Konfiguration des Empfängers erforderlich war, nicht auf dem Cassini-Raumschiff aufgezeichnet werden konnten.
"Unser Team hat jetzt einen wichtigen ersten Schritt unternommen, um die Daten wiederherzustellen, die zur Erfüllung unseres ursprünglichen wissenschaftlichen Ziels erforderlich sind, nämlich ein genaues Profil der Winde des Titanen entlang der Abstiegsbahn von Huygens." sagte DWEs Principal Investigator Dr. Michael Bird (Universität Bonn, Deutschland).
Die bodengestützten Doppler-Messungen wurden gemeinsam von Wissenschaftlern des NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL, USA) und des Joint Institute for VLBI in Europa (JIVE, Niederlande) im DWE-Team durchgeführt und verarbeitet.
Es wurde festgestellt, dass Winde auf Titan in fast allen Höhenlagen in Richtung der Rotation des Titanen (von West nach Ost) fließen. Die Höchstgeschwindigkeit von ungefähr 120 Metern pro Sekunde (430 km / h) wurde ungefähr zehn Minuten nach Beginn des Abstiegs in einer Höhe von ungefähr 120 km gemessen. Die Winde sind in der Nähe der Oberfläche schwach und nehmen mit der Höhe bis zu etwa 60 km langsam zu.
Dieses Muster setzt sich in Höhen über 60 km nicht fort, in denen große Abweichungen bei den Doppler-Messungen beobachtet werden. Wissenschaftler glauben, dass diese Variationen durch signifikante vertikale Windscherung verursacht werden können. Dass Huygens in dieser Region eine harte Fahrt hatte, war bereits aus den an Bord von Huygens aufgezeichneten wissenschaftlichen und technischen Daten bekannt.
"Wichtige Missionsereignisse wie der Fallschirmaustausch etwa 15 Minuten nach Beginn des atmosphärischen Fluges und der Aufprall auf Titan um 13:45 Uhr MEZ führten zu Doppler-Signaturen, die wir in den Daten eindeutig identifizieren können." Sagte Bird.
Derzeit gibt es ein Intervall von ungefähr 20 Minuten ohne Daten zwischen den Messungen bei GBT und Parkes. Diese Lücke in der Doppler-Abdeckung wird schließlich durch Daten von anderen Radioteleskopen geschlossen, die derzeit analysiert werden. Darüber hinaus führte der gesamte globale Satz von Radioteleskopen VLBI-Aufzeichnungen (Very Long Baseline Interferometry) des Huygens-Signals durch, um die genaue Position der Sonde während des Abstiegs zu bestimmen.
"Dies ist ein hervorragendes Beispiel für die Wirksamkeit einer wirklich globalen wissenschaftlichen Zusammenarbeit." sagte Jean-Pierre Lebreton, ESA Huygens Projektwissenschaftler. "Durch die Kombination der Doppler- und VLBI-Daten erhalten wir schließlich eine äußerst genaue dreidimensionale Aufzeichnung der Bewegung von Huygens während seiner Mission bei Titan." er schloss.
Originalquelle: ESA-Pressemitteilung
